DMX-Geräte einfach in KNX integrieren
Professionelle Lichttechnik trifft Gebäudeautomation: Mit einem KNX-DMX-Gateway lassen sich DMX-Leuchten nahtlos in die KNX-Installation einbinden. Wir zeigen, wie die Verbindung funktioniert und worauf Sie bei Adressierung und Parametrierung achten müssen.
Bevor wir den praktischen Aufbau starten, lohnt sich ein Blick auf die Grundlagen von DMX – denn das Verständnis des Bussystems ist entscheidend für eine stabile Installation.
DMX-Grundlagen
DMX steht für »Digital Multiplex« und ist ein Standard zur Ansteuerung von Lichttechnik. Der Grundgedanke: Viele Leuchtmittel über einen robusten Bus steuern. Die Geräte sind in Reihe geschaltet, intern verhält sich der Bus wie ein langes Schieberegister. Die Datenübertragung erfolgt über RS485 – asynchron, seriell und differenziell. Das Signal liegt auf zwei Leitungen: einmal im Originalzustand, einmal invertiert. Diese Technik sorgt für hohe Störsicherheit, da äußere Einflüsse das Nutzsignal kaum verfälschen. Theoretisch sind Leitungslängen bis 1,2 km möglich. Standardmäßig arbeitet DMX mit 250 KBit/s. Bei kurzen Strecken sind höhere Datenraten machbar, z. B. 10 MBit/s auf 10 m. Die Spannungspegel liegen bei ±5 V.
Ein DMX-Netzwerk besteht aus Strängen mit bis zu 32 Geräten. Verzweigungen sind über Splitter möglich, Reichweiten lassen sich mit Repeatern erhöhen. Die Verbindung erfolgt meist über robuste dreipolige XLR-Stecker. In einem DMX-512-Netzwerk stehen 512 Adressen zur Verfügung. Je nach Kanalbedarf eines Geräts variiert die Anzahl der möglichen Teilnehmer. DMX wird vor allem in der Bühnen- und Außenbeleuchtung genutzt, wo schnelle Schalt- und Dimmvorgänge gefragt sind.
Die eingesetzte DMX-Leuchte
Zur Veranschaulichung nutzen wir eine Leuchte mit acht Kanälen, die wir bei Amazon bestellen [www.amazon.de → »Lixada-90-240V« in das Suchfenster eingeben → einzelne Leuchte auswählen]. Im DMX-Umfeld sind »Adresse« und »Kanal« synonym. Die Startadresse legt fest, welche Adressen belegt werden. Beispiel: Startadresse 1 bedeutet, die Leuchte nutzt die Adressen 1 bis 8. Eine zweite Lampe würde bei Adresse 9 beginnen (vgl. Tabelle 1).
| Tabelle 1: Kanäle der DMX-Leuchte | ||
|---|---|---|
| Kanal | Funktion | Wertebereich |
| 1 | Dimmer alle Farben | 0 – 255 |
| 2 | Dimmer Rot | 0 – 255 |
| 3 | Dimmer Grün | 0 – 255 |
| 4 | Dimmer Blau | 0 – 255 |
| 5 | Dimmer Weiß | 0 – 255 |
| 6 | Stroboskop | 0 – 255 |
| 7 | Ein- und Ausblenden des Sound-Modus | 0 – 250 / 251 – 255 |
| 8 | Geschwindigkeit für die in Kanal 7 ausgewählten Funktionen | 0 – 255 |
Tipp: Prüfen Sie die Anleitung Ihres Geräts, da die Kanalbelegung herstellerspezifisch ist. Die Lampe verfügt über DMX-Ein- und Ausgang, alle Geräte werden in Reihe verbunden. Die Spannungsversorgung erfolgt über eine Steckdose.
Das eingesetzte Gateway
Für den Testaufbau verwenden wir das KNX-DMX-Gateway 544 (Bild 1) der Firma Weinzierl [Datenblatt DMX-Gateway → www.weinzierl.de → »544« in das Suchfenster eingeben]. Das Gateway unterstützt das DMX-512-Protokoll sowohl als Master wie auch als Slave. Dabei stehen uns bis zu 64 frei konfigurierbare Kanäle zur Verfügung. Die Kanäle können als Dimm-Kanäle oder RGB-/RGBW-Kanäle verwendet werden. Zusätzlich stehen im Gateway vier Sequenzer zur Verfügung, um komplexere Aufgaben auszuführen.
Für die Spannungsversorgung des Gateways wird eine Hilfsspannung zwischen 12 V und 24 V Gleichspannung benötigt. Die Stromaufnahme aus der Hilfsspannungsquelle beträgt dabei ca. 5 mA. Das Gateway nimmt vom KNX-Bus ca. 4 mA auf. Über drei farbige LEDs zeigt das Gerät an, in welchem Betriebsmodus es sich gerade befindet. Mit zwei Tastern können einfache Einstellungen vorgenommen werden. Um das Gateway in den Programmiermodus zu versetzen, müssen beide Taster gleichzeitig oder die versenkte Programmiertaste gedrückt werden.
Vom Gateway zum Licht: So gelingt der Testaufbau
Für den Test verwenden wir den schon bekannten Versuchsaufbau aus den früheren Beiträgen. Dieser wird lediglich um das DMX-Gateway erweitert. Das Gateway benötigt eine zusätzliche externe Spannungsquelle. Hierfür verwenden wir die 24 V aus dem vorhandenen Netzteil. Die DMX-Leuchte wird über das Gateway an den DMX-Bus angeschlossen (Ausgang A, B, -). Die Ansteuerung der Lampe wird über die vorhandenen Taster geschehen. Zusätzliches steuern wir die DMX-Leuchte noch über die Visualisierung des vorhandenen KNX-IP-Gateways an. Die Visualisierung zeigt uns auch den aktuellen Status der Leuchte an. Den Testaufbau inklusive der DMX-Leuchte sehen Sie in Bild 2.
Das ETS-Projekt
Wir starten mit einem neuen ETS Projekt und fügen über den Gerätekatalog die Geräte hinzu, die wir aus dem Testaufbau verwenden wollen. Hierbei ist zu beachten, dass die meisten Geräte schon eine physikalische Adresse haben, die wir weiter verwenden können. Lediglich das DMX-Gateway benötigt eine neue physikalische Adresse. Wenn Sie KNX-Secure-Geräte hinzufügen, wird sich ein Dialog zum Setzen eines Projektpasswortes öffnen. Klicken Sie hier bitte auf »Abbrechen«. Es ist nicht nötig ein Secure Projekt aufzusetzen, um ein DMX-Gateway zu testen. Nachdem wir alle Geräte dem Projekt hinzugefügt haben, starten wir mit der Parametrierung der einzelnen Geräte. Den Anfang macht das o.a. Weinzierl-Gateway. Es ist sehr flexibel und kann für viele unterschiedlichen Anwendungsfälle rund um DMX eingesetzt werden. Daher hat es auch extrem viele Einstellungen. Er würde den Rahmen dieses Artikels sprengen auf alle detailliert einzugehen. Daher beschränken wir uns auf die für dieses Projekt wichtigen Parameter. Falls Sie weitere Informationen benötigen, ist das Handbuch die beste Quelle.
Im Bereich »DMX-Einstellungen« des Parameter Tabs fügen wir, wie es in Bild 3 zu sehen ist, einen Dimmerkanal hinzu. Der Dimmerkanal wird direkt auf dem Parameterreiter angezeigt. Hier wählen wir für den »Dimmer 1« als »Benutzte DMX-Kanäle« den Kanal 1 und 5 aus (Bild 4). Diese beiden Kanäle entsprechen den Dimm-Funktionen der Leuchte (globaler Kanal und Kanal für weißes Licht). Beim Setup des Gateways ist es enorm wichtig, genau zu wissen, welche DMX-Funktionen welche Adresse/Kanal haben. Sie könnten hier auch die Kanäle von unterschiedlichen Lampen zusammenfassen, um spezielle Lichteffekte zu erzeugen. Tipp zur Fehleranalyse: Wenn Sie nicht wissen, welche Adressen die DMX Geräte haben oder der Aufbau nicht funktioniert, können Sie zu diesem Schritt zurückkehren. Wenn bei einem einzigen Dimmer-Kanal 1-512 eingegeben wird, wird auf allen DMX-Adressen der gleiche Wert gesendet. So kann man Fehler leichter eingrenzen. Funktioniert es so, war die Adresse vermutlich falsch, funktioniert dies auch nicht, ist oft ein Fehler in der Verkabelung vorhanden. Es passiert häufiger, dass die zwei DMX-Datenleitungen vertauscht sind.
Das DMX-Gateway erzeugt alle für einen KNX-Dimmer üblichen Kommunikationsobjekte. Das bedeutet, wir benötigen zur Ansteuerung drei Gruppen (Schalten, relativ Dimmen, Status) denen wir die Objekte zuordnen. Zusätzlich gibt es noch ein Kommunikationsobjekt, mit dem man absolute Werte in den Dimmer schreiben kann. Dies bietet uns eine zusätzliche Möglichkeit die Lampe anzusteuern.
Die Taster werden als Dimmer parametriert (Bild 5) und über die passenden Gruppen mit dem DMX-Gateway verbunden. Kommen wir jetzt zum Setup des KNX-IP-Gateways. Bitte wählen Sie für die Visualisierung einen Dimmer mit Status aus (Bild 6). Anschließend verbinden Sie die Kommunikationsobjekte mit den entsprechenden Gruppen. Nach dem Programmieren können wir die Lampe über die Visualisierung des 777 ansteuern und sehen auch die aktuelle Helligkeit der Lampe.
Sind alle Änderungen durchgeführt, laden wir das Programm in die Installation. Bitte beachten Sie hierbei, dass unser Gateway eine physikalische Adresse bekommt. Das bedeutet, Sie müssen die Programmiertaste drücken, wenn die ETS Ihnen die entsprechende Meldung gibt. Wie immer sollten Sie nach dem Programmieren einen Blick auf die oberste Ebene des Projektes werfen, um zu sehen, ob wirklich alle Komponenten ihr neues Programm erhalten haben.
Nun können wir unsere Installation testen. Betätigen Sie hierzu bitte die entsprechenden Taster und beobachten, wie sich die DMX Leuchte verhält. Nach diesen ersten Test können Sie sich mit dem Browser auf das KNX IP Gateway verbinden, um zu schauen, ob der Status wie erwartet aktualisiert wird (Bild 7). Die Adresse des IP Gateways wird im Display des Gateways eingeblendet. Falls Sie den Benutzernamen und das Passwort zum IP-Gateways nicht mehr wissen, können Sie diese Informationen im allgemeinen Bereich des Gateways in der ETS finden.
Fazit
DMX und KNX ergänzen sich ideal, wenn es um anspruchsvolle Lichtinstallationen geht. Mit einem passenden Gateway lassen sich beide Welten einfach verbinden – ob für Bühnenbeleuchtung, Außenanlagen oder dekorative Lichtkonzepte im Gebäude. Der gezeigte Aufbau verdeutlicht: Mit etwas Grundwissen zu Adressierung und Parametrierung ist die Integration schnell umgesetzt und eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für kreative Lichtsteuerung.